一種抗氧劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種抗氧劑，該抗氧劑的制備方法，W及該抗氧劑在潤滑脂、潤滑油中 的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 潤滑油、潤滑脂在使用過程中受環(huán)境溫度、氧氣和金屬離子催化作用等多種因素 的影響，容易被氧化變質(zhì)生成低分子化合物，進(jìn)一步縮合形成高分子量的聚合物并沉積下 來。運(yùn)種氧化作用不僅促進(jìn)了油中腐蝕性氧化產(chǎn)物和殘?jiān)男纬?，還能夠?qū)е抡扯仍黾由?至引起固化，使產(chǎn)品潤滑性能變差，縮短使用壽命，甚至?xí)g機(jī)械設(shè)備。因此潤滑油、潤滑 脂在使用過程中通常使用抗氧化添加劑在一定程度上抑制運(yùn)種氧化過程，延長油、脂的使 用壽命，保證廣品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0003] 目前已知能夠有效起到抗氧化作用的添加劑主要包括酪類和胺類化合物。酪類化 合物含有一個(gè)或多個(gè)受阻酪官能團(tuán)，胺類化合物則含有一個(gè)或多個(gè)氮原子，運(yùn)些特殊的官 能團(tuán)能夠捕捉氧化過程生成的自由基化合物，從而阻止氧化過程的繼續(xù)發(fā)生。由于當(dāng)前機(jī) 械設(shè)備的工作條件趨于強(qiáng)烈，往往會(huì)加速氧化速率，縮短油脂的使用壽命，因此對抗氧劑的 效率和經(jīng)濟(jì)性提出了更高的要求。
[0004] 美國專利US4824601A報(bào)道了二苯基胺和二異下締在酸活化的堿±金屬催化劑 (earth catalyst)作用下形成的烷基化胺混合物，它在潤滑油和其它功能流體中抗氧化能 力表現(xiàn)優(yōu)異。 陽0化]美國專利US2005230664A1報(bào)道了一種W下通式的抗氧劑9,10-二氨化日丫晚的合 成方法，它是使用烷基化二苯基胺與醒或酬在酸性催化劑作用下縮合制備的。
[0006]
[0007] 專利CN1191340C采用受阻叔下基酪類、醒、二硫化碳和二烷基胺發(fā)生縮合制備的 化合物具有較強(qiáng)的捕捉自由基和分解過氧化物的能力，能給油品氧化安定性提供更有效的 保護(hù)，還可起到抗磨作用。
[0008] 專利US4225450報(bào)道了一種由受阻叔下基酪類與烷基二硫代氨基甲酸鹽反應(yīng)制 備的多硫化物酪類抗氧劑，具有較好的抗氧化作用和抗磨作用。
[0009] 為了適應(yīng)當(dāng)前機(jī)械設(shè)備的工作條件，仍需研發(fā)新的具有優(yōu)異功能的添加劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是為了適應(yīng)當(dāng)前機(jī)械設(shè)備的工作條件，提供一種新的具有良好油溶 性、抗氧性的抗氧劑，及該抗氧劑的制備方法和應(yīng)用。
[0011] 一方面，本發(fā)明提供了一種抗氧劑，所述抗氧劑具有式（I)所示的結(jié)構(gòu)：
[0012]
[0013] 第二方面，本發(fā)明提供了一種抗氧劑的制備方法，所述方法包括W下步驟：
[0014] (1)將2, 6-二叔下基苯酪、甲醒和苯進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成式（II)所示的中間體M，
[0015]
[0016] (2)將步驟（1)得到的中間體Μ與漠化試劑接觸進(jìn)行漠代反應(yīng)，生成式（III)所示 的漠代產(chǎn)物，
[0017]
[0018] (3)使步驟（2)得到的漠代產(chǎn)物與式（IV)所示的化合物接觸進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，生成 式訊所示的抗氧劑，
[0019]
[0020] 優(yōu)選地，步驟（1)中，所述縮合反應(yīng)的條件包括：在惰性氣氛下，在第一溶劑中，在 第一催化劑的存在下，將2, 6-二叔下基苯酪、甲醒和苯在-20-0°C下反應(yīng)0. 5-1.化后升至 15-30°C，然后加熱至70-80°C反應(yīng)1-化。
[0021] 優(yōu)選地，步驟（2)中，所述漠代反應(yīng)的條件包括：在惰性氣氛下，在第二溶劑中，在 第二催化劑的存在下，在避光條件下，將步驟（1)得到的中間體Μ與漠化試劑在15-30°C下 反應(yīng)1-化，然后用澤滅劑澤滅。
[0022] 優(yōu)選地，步驟（3)中，所述偶聯(lián)反應(yīng)的條件包括：在惰性氣氛下，在第Ξ溶劑中，在 第Ξ催化劑的存在下，將步驟（2)得到的漠代產(chǎn)物與式（IV)所示的化合物在80-100°C下反 應(yīng)4-化。
[0023] 第Ξ方面，本發(fā)明提供了如上所述的抗氧劑在潤滑脂中的應(yīng)用。
[0024] 第四方面，本發(fā)明提供了如上所述的抗氧劑在潤滑油中的應(yīng)用。
[0025] 本發(fā)明的抗氧劑具有優(yōu)良的抗氧能力，油溶性好，與其它添加劑具有較好的配伍 性，無特殊氣味；在潤滑油、潤滑脂中的添加量為0. 5-3重量％，即可起到良好效果。本發(fā)明 的抗氧劑可作為抗氧劑和金屬減活劑廣泛應(yīng)用于潤滑油、潤滑脂領(lǐng)域。
[00%] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予W詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明方法步驟（1)的反應(yīng)方程式。
[0028] 圖2是本發(fā)明方法步驟（2)的反應(yīng)方程式。
[0029] 圖3是本發(fā)明方法步驟（3)的反應(yīng)方程式。
[0030] 圖4是實(shí)施例1制備的抗氧劑的氨譜譜圖。
[0031] 圖5是實(shí)施例1制備的抗氧劑的碳譜譜圖。
[0032] 圖6是實(shí)施例1制備的抗氧劑的質(zhì)譜譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] W下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0034] 第一方面，本發(fā)明提供了一種抗氧劑，該抗氧劑具有式（I)所示的結(jié)構(gòu)：
[0035]
[0036] 第二方面，本發(fā)明提供了一種抗氧劑的制備方法，該方法包括W下步驟：
[0037] (1)將2, 6-二叔下基苯酪、甲醒和苯進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成式（Π )所示的中間體M，
[0038]
[0039] 似將步驟（1)得到的中間體Μ與漠化試劑接觸進(jìn)行漠代反應(yīng)，生成式（III)所示 的漠代產(chǎn)物，
[0040]
[0041] (3)使步驟（2)得到的漠代產(chǎn)物與式（IV)所示的化合物接觸進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，生成 式訊所示的抗氧劑，
[0042]
[0043] 本發(fā)明步驟（1)中，縮合反應(yīng)的條件優(yōu)選包括：在惰性氣氛下，在第一溶劑中，在 第一催化劑的存在下，將2, 6-二叔下基苯酪、甲醒和苯在-20-0°C下反應(yīng)0. 5-1.化后升至 15-30°C，然后加熱至70-80°C反應(yīng)1-化。
[0044] 本發(fā)明中，惰性氣氛可W為本領(lǐng)域常規(guī)的惰性氣氛，例如可W由氮?dú)?、氣氣等氣體 提供。
[0045] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，為了使反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行，在-20-0°C下反應(yīng) 0. 5-1.化后升至15-30°C，應(yīng)該緩慢升溫至15-30°C，例如，可W將在-20-0°C下反應(yīng) 0. 5-1.化后的體系置于15-30°C的環(huán)境溫度下，使反應(yīng)體系自身緩慢升溫至15-30°C。
[0046] 本發(fā)明中，第一溶劑優(yōu)選選自甲醇、乙醇、N，N-二甲基甲酯胺和乙臘中的至少一 種，更優(yōu)選為甲醇和/或乙臘，更進(jìn)一步優(yōu)選為甲醇。
[0047] 本發(fā)明中，第一催化劑可W為無機(jī)酸或有機(jī)酸，優(yōu)選選自醋酸、對甲基苯甲酸和苯 橫酸中的至少一種，更優(yōu)選為醋酸。
[0048] 本發(fā)明中，2, 6-二叔下基苯酪、甲醒和苯的用量基本上為等摩爾量，但甲醒和苯可 W適當(dāng)過量。2, 6-二叔下基苯酪、甲醒和苯的摩爾比優(yōu)選為0. 9-1. 5:0. 9-10:0. 9-10。
[0049] 本發(fā)明步驟（1)中，第一催化劑的用量可W為催化量，W 2, 6-二叔下基苯酪的摩 爾數(shù)為基準(zhǔn)，第一催化劑的用量優(yōu)選為5-100摩爾％，更優(yōu)選為10-30摩爾％。
[0050] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，本發(fā)明步驟（1)中，為了得到較純凈的中間體M， 還需要對反應(yīng)后的體系進(jìn)行后處理，后處理的方式可W包括減壓除去溶劑，然后經(jīng)溶劑稀 釋、洗涂、干燥、減壓再除去溶劑，例如，將反應(yīng)后的體系在0. 01-0. 05MPa、40-60°C下除去溶 劑，然后倒入1-10倍體積的乙酸乙醋（或二氯甲燒）中，分別用蒸饋水和飽和食鹽水洗涂， 然后在15-30°C下加入無水氯化巧或者無水硫酸鋼等干燥劑，保持10-60min。過濾除去干 燥劑后，在0. 01-0. 05MPa、40-60°C下除去溶劑，W得到中間體M。
[0051] 本發(fā)明步驟（1)中，2,6-二叔下基苯酪、甲醒和苯進(jìn)行縮合反應(yīng)的反應(yīng)方程式如 圖1所示，圖1中，第一溶劑采用的是甲醇，第一催化劑采用的是醋酸，僅為舉例說明的目 的，不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。
[0052] 本發(fā)明步驟（2)中，漠代反應(yīng)的條件優(yōu)選包括：在惰性氣氛下，在第二溶劑中，在 第二催化劑的存在下，在避光條件下，將步驟（1)得到的中間體Μ與漠化試劑在15-30°c下 反應(yīng)1-化，然后用澤滅劑澤滅。
[005引"惰性氣氛"如前所述，在此不再寶述。
[0054] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，為了反應(yīng)更穩(wěn)定地進(jìn)行，優(yōu)選向中間體Μ中緩慢 加入漠代試劑。 陽化5] 本發(fā)明中，第二溶劑優(yōu)選選自四氨巧喃、二氯甲燒、氯仿和乙酸中的至少一種，更 優(yōu)選為四氨巧喃。
[0056] 本發(fā)明中，第二催化劑優(yōu)選選自硝酸錠、過氧化苯甲酯度Ρ0)和偶氮二異下臘 (ΑΙΒΝ)中的至少一種。
[0057] 本發(fā)明中，漠化試劑優(yōu)選為Ν-漠代班巧酷亞胺（ΝΒ巧和/或化2,更優(yōu)選為NBS。
[0058] 本發(fā)明步驟（2)中，用澤滅劑進(jìn)行澤滅，澤滅劑可W為本領(lǐng)域常用的澤滅劑，例如 可W為飽和食鹽水。 陽059] 本發(fā)明步驟（2)中，中